El reflector parabólico refleja las ondas que se desplazan en la dirección de su eje, haciéndolas converger hacia su foco.Por el contrario, una onda esférica generada por un emisor colocado en el foco de un espejo parabólico, se refleja en una onda plana que se propaga como un haz colimado en la dirección del eje.En acústica, los micrófonos parabólicos se usan para grabar sonidos lejanos, tales como el canto de las aves, en espectáculos deportivos, y para captar conversaciones privadas en espionaje y en investigaciones policiales.En consecuencia, las dimensiones de un plato paraboloidal simétrico están relacionadas por la ecuación: dondeSe necesita un cálculo más complejo para encontrar el diámetro asociado necesario para conformar la superficie de un paraboloide dado.Este valor a veces se denomina "diámetro lineal", y coincide con el diámetro de una hoja plana circular del material (generalmente metálico), que posee el tamaño adecuado para ser cortado y doblado para formar la superficie.El diámetro del plato, medido sobre una superficie plana, viene dado por: dondeEl volumen del plato, es decir, la cantidad de líquido que podría contener si el borde fuera horizontal y el vértice estuviera situado hacia abajo (por ejemplo, la capacidad de un cuenco paraboloidal), viene dado por: donde los valores se definen como en las fórmulas anteriores.Se puede comparar con las fórmulas para los volúmenes de un cilindro (El área de la superficie cóncava del plato se puede encontrar usando la fórmula del área para una superficie de revolución que daEl reflector parabólico funciona debido a las propiedades geométricas de la forma paraboloidal: cualquier rayo entrante que sea paralelo al eje del plato se reflejará en un punto central, o "foco" (véase la demostración en el artículo parábola).Debido a que muchos tipos de energía se pueden reflejar de esta manera, los reflectores parabólicos se pueden usar para recolectar y concentrar la energía que entra al reflector en un ángulo particular.De manera similar, la energía que se irradia desde el foco al plato puede transmitirse hacia afuera en un haz que es paralelo al eje del plato.A diferencia de los espejos curvos, que sufren el problema de la aberración esférica (que se vuelve más fuerte a medida que la relación entre el diámetro del haz y la distancia focal se hace más grande), los reflectores parabólicos se pueden fabricar para acomodar haces de cualquier ancho.Esto puede llevar a que el enfoque sea de difícil acceso.Se utiliza en aplicaciones como la cocina solar, donde la luz del sol debe enfocarse lo suficientemente bien como para incidir en una olla de cocción, pero no hasta un punto exacto.El principio de los reflectores parabólicos se conoce desde la antigüedad clásica, cuando el matemático Diocles los describió en su libro "Sobre los espejos incendiarios", quien demostró que enfocan un haz de rayos paralelos en un punto.[4] Arquímedes en el siglo III a. C. estudió los paraboloides como parte de su estudio del equilibrio hidrostático,[5] y tradicionalmente se cita que utilizó espejos para incendiar la flota romana durante el sitio de Siracusa.[6] Sin embargo, parece poco probable que esto sea cierto, ya que este hecho no aparece en las fuentes anteriores al siglo II, y Diocles no lo menciona en su libro.[8] James Gregory, en su libro de 1663 titulado Optica Promota, señaló que un telescopio reflector con un espejo parabólico corregiría tanto la aberración esférica como la aberración cromática que se producía en los telescopios refractores.El diseño que ideó lleva su nombre ("telescopio gregoriano"), pero según su propia confesión, Gregory no poseía ninguna habilidad práctica y no pudo encontrar ningún óptico capaz de construir uno.En 1888, el físico alemán Heinrich Rudolf Hertz construyó la primera antena con forma de reflector parabólico.Desde entonces, se han construido gigantescas antenas parabólicas, como el radiotelescopio de Arecibo (1963), que con sus 300 m de diámetro es tan grande, que se construyó con una orientación fija aprovechando una depresión natural del terreno.Las aplicaciones modernas más comunes del reflector parabólico se encuentran en los platos satelitales, telescopios reflectores, radiotelescopios, micrófono parabólicos, cocinas solares y en muchos dispositivos de iluminación, como linternas, faros de automóvil, focos halógenos y lámparas LED.[13] La llama olímpica tradicionalmente se enciende en Olimpia, utilizando un reflector parabólico que concentra la luz solar, y luego se transporta al lugar de celebración de los Juegos.Los reflectores parabólicos son populares para usar en la creación de ilusiones ópticas, que consisten en la utilización de dos espejos parabólicos opuestos, con una abertura en el centro del espejo superior.Se puede formar un reflector parabólico que apunta hacia arriba haciendo girar un líquido reflectante, como mercurio, alrededor de un eje vertical.La misma técnica se usa en los hornos rotativos para modelar las superficies de reflectores sólidos.Los reflectores parabólicos son también una alternativa popular para aumentar la potencia de la señal inalámbrica.
Reflector parabólico de ondas sonoras (
micrófono
Sony)
Los rayos paralelos que entran en un espejo parabólico se enfocan en un punto F, su foco. El vértice es V, y el eje de simetría pasa por V y F. Para los reflectores fuera del eje (con solo la parte del paraboloide entre los puntos P
1
y P
3
), el receptor también se coloca en el foco del paraboloide, pero no proyecta una sombra sobre el reflector.
Cocina solar con espejos Scheffler, en Leh-Ladakh (India)
Antena parabólica fuera de eje
El vértice del paraboloide está debajo del borde inferior del plato. La curvatura del plato es mayor cerca del vértice. El eje, que está dirigido al satélite, pasa a través del vértice y del módulo receptor, que está situado en el foco del paraboloide.
